JP2012172632A - グロープラグ制御装置、及び当該グロープラグ制御装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチチップモジュールを金型に固定することなく、当該モジュールのインサート部の周囲を成形材料によって覆うことのできるグロープラグ制御装置及びグロープラグ制御装置の製造方法の提供。
【解決手段】金型２０内のキャビティ２７にゲート２５を通じて充填される成形材料によって周囲を覆われた板状の一次成型部と、一次成型部７０に収容されてグロープラグの発熱を制御する制御部４０とを備えるＧＣＵ１００である。一次成型部７０においてキャビティ２７に開口するゲート２５の開口部２５ａと対向する対向縁部７１は、開口部２５ａに近接するほど板厚の減少する形状である。キャビティ２７に充填される成形材料を、対向縁部７１に沿って円滑に流動させることにより、成形材料から一次成型部７０に作用する抵抗力は、低減される。
【選択図】図３

Description

本発明は、グロープラグの発熱を制御するグロープラグ制御装置、及びグロープラグ制御装置を製造する方法に関する。

従来から、ディーゼル機関の始動性を改善するためのグロープラグの発熱を制御するグロープラグ制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、グロープラグの発熱を制御する制御部としての複数のＩＣチップと、これら複数のＩＣチップを収容するモールド樹脂とを備えたグロープラグ通電制御装置が開示されている。特許文献１に開示のグロープラグ通電制御装置では、複数のＩＣチップ及びモールド樹脂等からなる板状のマルチチップモジュールは、樹脂製のハウジングに収容されている。

一方、特許文献２には、ＩＣチップ等の半導体集積基板をモールド樹脂に収容した板状のＩＣパッケージを備えるコネクタ付半導体装置が開示されている。特許文献２に開示のコネクタ付き半導体装置では、半導体集積基板を収容したＩＣパッケージは、エポキシ樹脂等の成形材料によって周囲を覆われている。

特開２０１０−１６４００５号公報 実公昭６３−１０２２４６号公報

さて、本願発明者らは、特許文献１に開示のようなグロープラグ制御装置において、複数のＩＣチップを収容するマルチチップモジュールの周囲を、さらに樹脂等の成形材料によって覆う構成を想到した。この構成では、マルチチップモジュールを金型内のキャビティに収容し、マルチチップモジュールを金型に対して固定する。そして、型締めされた金型内のキャビティにゲートを通じて成形材料を充填することによって、マルチチップモジュールは、周囲を成形材料によって覆われる。

しかし、上述した構成及び工程において、キャビティに充填される成形材料は、キャビティ内を流動することにより、マルチチップモジュールにおいてキャビティに開口するゲートの開口部と対向する部分に接触する。すると、成形材料は、マルチチップモジュールの接触した部分によって流動を一旦止められてしまう。以上により、成形材料からインサート部に抵抗力が作用する。そのため、マルチチップモジュールを金型に固定しなければ、マルチチップモジュールの周囲を成形材料によって覆うことができなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、マルチチップモジュール等のインサート部を金型に固定することなく、当該インサート部の周囲を成形材料によって覆うことのできるグロープラグ制御装置及びグロープラグ制御装置の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、金型内のキャビティにゲートを通じて充填される成形材料によって周囲を覆われた板状のインサート部と、インサート部に収容され、グロープラグと接続されることによりグロープラグの発熱を制御する制御部と、を備えるグロープラグ制御装置であって、インサート部においてキャビティに開口するゲートの開口部と対向する対向縁部は、開口部に近接するほど板厚の減少する形状であることを特徴とする。

この発明によれば、金型内のキャビティにゲートを通じて充填される成形材料は、キャビティ内を流動することにより、板状に形成されたインサート部において、キャビティに開口するゲートの開口部と対向する対向縁部に接触する。インサート部の対向縁部は、ゲートの開口部に近接するほど板厚の減少する形状である。故に、成形材料は、対向縁部によって流動を止められることなく、対向縁部に沿って円滑に流動し得る。以上により、成形材料からインサート部に作用する抵抗力は、低減される。したがって、インサート部を金型に固定することなく、当該インサート部の周囲を成形材料によって覆ったグロープラグ制御装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明では、対向縁部は、インサート部の板面方向に沿う仮想平面に対して面対称な一対の傾斜面を有することを特徴とする。

この発明によれば、対向縁部に沿って流動する成形材料は、インサート部の板厚方向の抵抗力を当該対向縁部に作用させる。この対向縁部の有する一対の傾斜面がインサート部の板面方向に沿う仮想平面に対して面対称であることにより、成形材料によって生じる板厚方向の抵抗力は、互いに相殺し合う。故に、板厚方向におけるインサート部の固定がさらに確実でなくても、インサート部の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

請求項３に記載の発明では、グロープラグ制御装置は、インサート部の内部にて制御部と接続され、当該インサート部の外部に延出するリード部材と、キャビティ内においてリード部材を保持する保持部材と、をさらに備え、対向縁部の先端部分は、インサート部の板面方向に沿い且つ当該インサート部の板厚方向の中心を通る仮想中心面よりも、保持部材側にずれて位置することを特徴とする。

この発明によれば、対向縁部の先端部分は、インサート部の板厚方向の中心を通る仮想中心面よりも、保持部材側にずれて位置している。故に、対向縁部に沿って流動する成形材料は、板厚方向において保持部材側に向かう抵抗力をインサート部に作用させる。この抵抗力によって、インサート部の外部に延出するリード部材は、保持部材に向けて押し付けられる。成形材料の抵抗力によって押し付けられたリード部材は、保持部材に確実に保持され得る。したがって、保持部材を金型に固定することによれば、金型へのインサート部の固定が確実でなくても、インサート部の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

請求項４に記載の発明では、対向縁部は、成形材料としての熱可塑性樹脂と接触することを特徴とする。

この発明によれば、熱可塑性樹脂は、一般に高い粘度を有している。故に、成形材料としての熱可塑性樹脂と接触する場合、インサート部は、抵抗力を受けることとなる。しかし、板厚の減少する対向縁部の形状によって、成形材料の流動が円滑化されるので、抵抗力の増加は抑制される。以上のように、対向縁部の板厚を減少させることにより抵抗力を低減する作用は、成形材料として粘度の高い熱可塑性樹脂を用いる形態において、特に有効なのである。

請求項５に記載の発明では、グロープラグ制御装置は、インサート部の内部にて制御部と接続され、当該インサート部の外部に延出する帯板状のリード部材、をさらに備え、リード部材の幅方向は、開口部から離間する離間方向に沿うことを特徴とする。

この発明によれば、インサート部の外部に延出する帯板状のリード部材の幅方向が、開口部から離間する離間方向に沿っている。キャビティ内を流動する成形材料が開口部から離間する離間方向に沿って流動することによれば、リード部材の幅方向は、成形材料の流動に沿うようになる。以上により、成形材料からリード部材に作用する抵抗力は、低減される。故に、制御部と接続されたリード部材を通じてインサート部に作用する抵抗力は、低減される。したがって、インサート部は、外部にリード部材の延出する構成であっても、金型に固定されることなく、成形材料によって周囲を確実に覆われる。

請求項６に記載の発明では、リード部材の幅方向に向かい合う一対の側部のうち、離間方向と対向する一方の対向側部は、開口部に近接するほど板厚の減少する形状であることを特徴とする。

この発明によれば、リード部材において離間方向と対向する対向側部が、ゲートの開口部に近接するほど板厚の減少する形状である。故に、離間方向に沿って流動する成形材料は、対向側部によって流動を止められることなく、対向側部に沿って円滑に流動し得る。以上により、リード部材を通じて成形材料からインサート部に作用する抵抗力は、低減される。したがって、インサート部は、外部にリード部材の延出する構成であっても、金型に固定されることなく、周囲を成形材料によって確実に覆われる。

請求項７に記載の発明では、グロープラグ制御装置は、離間方向へのインサート部の移動を規制する規制部を有し、キャビティ内においてリード部材を保持する保持部材、をさらに備えることを特徴とする。

この発明によれば、成形材料からの抵抗力の作用によって、開口部から離間する離間方向にインサート部が移動しようとしても、当該インサート部は、保持部材の有する規制部によって移動を規制される。したがって、保持部材を金型に固定することにより、金型へのインサート部の固定が確実になされなくても、インサート部の周囲を成形材料によって覆うことができる。

請求項８に記載の発明では、金型に対向するように形成された一対のゲートを通じて充填される成形材料によって周囲を覆われたインサート部を備えるグロープラグ制御装置であって、キャビティに開口する一対のゲートの各開口部と個々に対向する一対の対向縁部は、対応する開口部に近接するほど板厚の減少する形状であることを特徴とする。

この発明によれば、一対のゲートのうちの一方からキャビティ内に充填される成形材料の流れと、一対のゲートのうちの他方からキャビティ内に充填される成形材料の流れとは、互いに対向する。故に、一方のゲートから充填される成形材料が当該一方のゲートの開口部と対向する対向縁部に作用させる抵抗力と、他方のゲートから充填される成形材料が当該他方のゲートの開口部と対向する対向縁部に作用させる抵抗力とは、互いに相殺し合う。以上により、インサート部の固定がさらに確実でなくても、インサート部の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

請求項９に記載の発明では、金型内のキャビティにゲートを通じて充填される成形材料によって周囲を覆われた板状のインサート部と、インサート部に収容され、グロープラグと接続されることによりグロープラグの発熱を制御する制御部と、を備えるグロープラグ制御装置の製造方法であって、インサート部において板厚の減少する形状である対向縁部が、キャビティに開口するゲートの開口部に対向するように、インサート部をキャビティ内に設置する設置工程と、設置工程において、インサート部の設置されたキャビティ内に、ゲートを通じて溶融された成形材料を充填する充填工程と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、充填工程において、キャビティにゲートを通じて充填される溶融された成形材料は、板状に形成されたインサート部に接触する。設置工程によって設置されたインサート部において板厚の減少するテーパ形状である対向縁部が、ゲートの開口部に対向している。故に、充填された成形材料は、テーパ形状の対向縁部に接触し、対向縁部によって流動を止められることなく、対向縁部に沿って円滑に流動し得る。以上により、成形材料からインサート部に作用する抵抗力は、低減される。したがって、設置工程においてインサート部が金型に固定されなくても、インサート部の周囲は、成形材料によって覆われる。

請求項１０に記載の発明の設置工程では、開口部から離間する離間方向にインサート部の板面方向が沿うように、当該インサート部を設置することを特徴とする。

この発明によれば、設置工程において設置されたインサート部の板面方向は、開口部から離間する離間方向に沿っている。キャビティ内を流動する成形材料が開口部から離間する離間方向に沿って流動することによれば、インサート部の板面方向は、成形材料の流動に沿うようになる。以上により、インサート部の対向縁部以外の部分に成形材料から作用する抵抗力は、低減される。故に、インサート部に作用する抵抗力の総和は、確実に低減される。したがって、インサート部は、金型に固定されることなく、周囲を成形材料によって確実に覆われる。

尚、請求項２〜８に記載の構成は、請求項９及び１０に記載の製造方法によって製造されるグロープラグ制御装置にも適用可能である。

本発明の第一実施形態によるＧＣＵの構成を説明する図であって、（ａ）は、ＧＣＵの平面図であり、（ｂ）は、ＧＣＵの正面図であり、（ｃ）は、ＧＣＵのコネクタ側より見た図であり、（ｄ）は、ＧＣＵの側面図である。 ＧＣＵを製造する工程のうち、設置工程を詳しく説明するための図であって、（ａ）は、マルチチップモジュールの設置された金型の平面図であり且つ（ｂ）のＩＩＡ−ＩＩＡ線断面図であり、（ｂ）は、マルチチップモジュールの設置された金型の側面図であり且つ（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。 ＧＣＵを製造する工程のうち、充填工程を詳しく説明するための図である。 ＧＣＵを製造する工程のうち、離型工程を詳しく説明するための図である。 本発明の第二実施形態によるＧＣＵの特徴部分を説明するための図であって、図１（ｂ）の領域Ｖを拡大した拡大図である。 リード部材の延出部の断面形状を説明するための図であって、（ａ）は、図５のＶＩＡ−ＶＩＡ線断面図であり、（ｂ）は、図５のＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。 本発明の第二実施形態によるＧＣＵを製造する工程のうち、充填工程を示す図である。 本発明の第三実施形態によるＧＣＵの特徴部分を説明するための図である。 リード部材の延出部の断面形状を説明するための図であって、（ａ）は、図８のＩＸＡ−ＩＸＡ線断面図であり、（ｂ）は、図５のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。 本発明の第三実施形態によるＧＣＵを製造する工程のうち、充填工程を示す図である。 本発明の第四実施形態によるＧＣＵの構成を説明する図であって、図１の別の変形例を示す図である。 本発明の第四実施形態によるＧＣＵを製造する工程のうち、充填工程を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態によるグロープラグコントロールユニット（ＧＣＵ：GLOW plug Control Unit）１００を示している。ＧＣＵ１００は、電流の印加によって発熱する複数のグロープラグ、車両に搭載された内燃機関を制御する機関制御装置、及びバッテリ等の電源と接続されている。ＧＣＵ１００は、機関制御装置からの制御信号に基づいて、電源から供給される電力を、各グロープラグに供給する。

各グロープラグは、内燃機関に形成された各燃焼室に突出するよう、当該内燃機関に設置されている。グロープラグには、セラミックヒータ等の通電により発熱する構成が内蔵されている。例えば内燃機関の始動直後等、燃焼安定化のために燃焼室内を昇温させなければならない場合に、グロープラグへの通電が実施されることにより、燃焼室内の温度は、摂氏９００度程度に維持される。

ＧＣＵ１００は、マルチチップモジュール１０、ターミナル部材６０、及び二次成型部８０を備えている。マルチチップモジュール１０は、一次成型部７０、制御部４０、リード部材５０等によって構成されている。

一次成型部７０は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって形成されている。一次成型部７０は、長手方向を有する板状を呈している。一次成型部７０は、二次成型部８０によって周囲を覆われている。一次成型部７０は、リード部材５０の一部、及び制御部４０を収容している。

制御部４０は、一次成型部７０に収容されている。制御部４０は、リード部材５０及びターミナル部材６０等を通じて、機関制御装置、電源、及び複数のグロープラグと接続されている。制御部４０は、制御ＩＣ４１及びスイッチング素子として作動する複数のパワーＩＣ４２を有している。制御ＩＣ４１は、一次成型部７０の内部において、各パワーＩＣ４２とワイヤーボンディング等によって接続さている。制御ＩＣ４１は、リード部材５０及びターミナル部材６０等を通じて機関制御装置と接続されており、機関制御装置からの制御信号を取得する。制御ＩＣ４１は、制御信号に基づいて、各パワーＩＣ４２に駆動信号を出力することにより、各パワーＩＣ４２のスイッチングを制御する。

パワーＩＣ４２は、例えば、Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor（ＭＯＳＦＥＴ）である。パワーＩＣ４２は、内燃機関の気筒数、即ちＧＣＵ１００に接続されるグロープラグの数に応じて、一次成型部７０内に埋設されている。第一実施形態における制御部４０は、四つのパワーＩＣ４２を有している。各パワーＩＣ４２のゲートは、制御ＩＣ４１と接続されている。各パワーＩＣ４２のドレインは、リード部材５０及びターミナル部材６０等を通じて電源と接続されている。各パワーＩＣ４２のソースは、リード部材５０及びターミナル部材６０等を通じて、複数のグロープラグのうちの一つと接続されている。各パワーＩＣ４２は、制御ＩＣ４１からの駆動信号に基づいて、電源から供給された電力を各グロープラグに供給する。以上の構成により、制御部４０は、グロープラグと接続された各パワーＩＣ４２のスイッチング動作を制御ＩＣ４１によって制御することにより、グロープラグの発熱を制御する。

リード部材５０は、銅合金等の導電性に優れた金属材料によって形成されている。リード部材５０は、ＧＣＵ１００に複数設けられている。各リード部材５０は、一部を一次成型部７０の内部に収容されており、一次成型部７０の内部にて制御部４０と接続されている。各リード部材５０は、一次成型部７０の長手方向に沿って伸びる側面から、一次成型部７０の外部に延出する帯板状の延出部５０ａを有している。各延出部５０ａは、延伸方向の中間部分において屈曲されることにより、第一延伸部分５１及び第二延伸部分５２を形成している。第一延伸部分５１は、一次成型部７０の側面から、一次成型部７０の板面方向に沿って延伸している部位である。第二延伸部分５２は、リード部材５０の屈曲により、第一延伸部分５１と連続しつつ、一次成型部７０の板厚方向に沿って延伸している部位である。第二延伸部分５２の延伸方向の先端部分は、一次成型部７０の板面方向に沿うように屈曲されており、ターミナル部材６０に抵抗溶接等によって接続されている。

ターミナル部材６０は、銅合金等の導電性に優れた金属材料によって形成されている。ターミナル部材６０は、一次成型部７０の外部に延出する延出部５０ａの数に応じて、ＧＣＵ１００に複数設けられている。尚、各図面においては、図面を見易くするために、延出部５０ａ及びターミナル部材６０の数を実際よりも減らして図示している。

各ターミナル部材６０は、一方向に延伸する帯板状であって、中間部分において屈曲されることにより、保持部６１及び電気接続部６５を形成している。保持部６１は、二次成型部８０の内部に収容されている。保持部６１は、第二延伸部分５２の延伸方向の先端部分に沿って延伸している。各保持部６１は、各第二延伸部分５２の各先端部分と接続されることにより、リード部材５０を保持している。電気接続部６５は、一次成型部７０の板厚方向に沿って保持部６１から延伸することにより、二次成型部８０の外部に露出している。

二次成型部８０は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：polybutylene terephthalate）樹脂又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：polyphenylene sulfide）樹脂等の熱可塑性樹脂によって形成されている。二次成型部８０は、コネクタ部８１を有している。コネクタ部８１は、ＧＣＵ１００外部の機関制御装置、電源、及びグロープラグと、制御部４０とを接続するための構成である。コネクタ部８１には、図示しない相手側コネクタ部が嵌合する。コネクタ部８１は、嵌合空間８１ａ及び係止爪８２を形成している。嵌合空間８１ａは、コネクタ部８１に嵌合する相手側コネクタ部を収容するための空間である。嵌合空間８１ａには、ターミナル部材６０の電気接続部６５が露出している。コネクタ部８１への相手側コネクタ部の嵌合によって、電気接続部６５は、相手側コネクタ部内に設けられた電気接点と電気的に接続される。係止爪８２は、収容空間を囲む壁部から、電気接続部６５の延伸方向と交差する方向に突出している。係止爪８２は、相手側コネクタ部を係止することにより、コネクタ部８１からの相手側コネクタ部の離脱を防止する。

（特徴部分）
次に、ＧＣＵ１００の特徴部分について詳細に説明する。

一次成型部７０は、本体部７５及び対向縁部７１を有している。本体部７５は、矩形の板状に形成されている。対向縁部７１は、本体部７５の外縁を囲む複数の縁部のうちの一つである。対向縁部７１は、外縁に向かうほど、板厚の減少するテーパ形状に形成されている。一次成型部７０の板面方向に沿い且つ当該一次成型部７０の板厚方向の中心を通る仮想平面を中心面ＣＰとすると、対向縁部７１は、一次成型部７０の中心面ＣＰに対して面対称な一対の傾斜面７４を有している。傾斜面７４は、長手方向に対する板厚の変化を示す変化率が一定である。対向縁部７１の延伸方向の先端部分７２は、中心面ＣＰ上に位置している。また、対向縁部７１の一対の角部７３には、面取りが施されている。これにより、一次成型部７０の対向縁部７１の幅は、外縁に向かうほど減少している。

次に、ＧＣＵ１００を製造する工程において、一次成型部７０の周囲に二次成型部８０を形成する工程で用いられる金型２０について、図２に基づいて説明する。

金型２０は、複数の割型２１，２２，２３等に分割されている。金型２０には、ゲート２５及びキャビティ２７が形成されている。ゲート２５は、キャビティ２７内に溶融した熱可塑性樹脂を充填させるための通路である。キャビティ２７は、二次成型部８０（図１（ｂ）参照）を補完する形状に形成されている。尚、便宜的に、三つに分割された金型２０のうち、ゲート２５を有するものを割型２１とし、主にコネクタ部８１（図１（ｂ）参照）を形成するものを割型２２とし、これら以外のものを割型２３とする。以上の金型２０を用いて、ＧＣＵ１００を製造する工程について、以下図２〜図４に基づいて詳細に説明する。

（設置工程）
図２に示される設置工程では、マルチチップモジュール１０が、金型２０に形成されたキャビティ２７に設置される。具体的には、リード部材５０の延出部５０ａと接続されたターミナル部材６０が、割型２２によって保持される。一次成型部７０の対向縁部７１がキャビティ２７に開口するゲート２５の開口部２５ａに対向するように、マルチチップモジュール１０は、キャビティ２７内に設置される。これにより、対向縁部７１は、開口部２５ａに近接するほど板厚が減少する。また、一次成型部７０の板面方向及びリード部材５０の延出部５０ａの幅方向が、開口部２５ａから離間する離間方向に沿うように、マルチチップモジュール１０は、キャビティ２７内に設置される。

（型締め工程）
設置工程によって、キャビティ２７内にマルチチップモジュール１０を設置した後、各割型２１〜２３は、型閉じされる。そして、充填時の圧力によるキャビティ２７からの成形材料の漏洩防止のために、各割型２１〜２３は型締めされる。

（充填工程）
図３に示される充填工程では、型締め工程によって型締めされた金型２０のキャビティ２７に、溶融された成形材料が、ゲート２５を通じて、予め設定された圧力にて充填される。ここで、充填された成形材料は、ゲート２５の延伸方向に沿って開口部２５ａから離間する離間方向に流動する。故に、離間方向を、以下、成形材料の流動方向ＦＤとする。ゲート２５を通じてキャビティ２７に充填された成形材料としての熱可塑性樹脂は、開口部２５ａと対向している対向縁部７１に接触し、対向縁部７１の一対の傾斜面７４に沿って流動する。そして、成形材料は、一次成型部７０等の周囲を囲む二次成型部８０を形成する。

（離型工程）
図４に示される離型工程では、充填工程によって充填された成形材料の凝固の後、各割型２１〜２３は型開きされる。そして、成形された二次成型部８０を有するＧＣＵ１００が、金型２０内のキャビティ２７から離型される。

ここまで説明した第一実施形態では、キャビティ２７に充填された成形材料の接触する対向縁部７１は、テーパ形状である。故に、成形材料は、対向縁部７１によって流動を止められることなく、対向縁部７１に沿って円滑に流動し得る。以上により、成形材料から一次成型部７０に作用する抵抗力は、低減される。したがって、一次成型部７０を含むマルチチップモジュール１０を金型２０に固定することなく、一次成型部７０の周囲を成形材料によって覆ったＧＣＵ１００を提供することができる。

加えて第一実施形態では、対向縁部７１の有する一対の傾斜面７４が一次成型部７０の中心面ＣＰに対して面対称であることにより、成形材料によって生じる板厚方向の抵抗力は、互いに相殺し合う。

また第一実施形態では、設置工程において金型２０に設置された一次成型部７０の板面方向は、キャビティ２７内を流動する成形材料の流動方向ＦＤに沿っている。故に、対向縁部７１に沿って流動した成形材料から、一次成型部７０の本体部７５に作用する抵抗力は、低減される。加えて、リード部材５０の延出部５０ａの幅方向も、キャビティ２７内を流動する成形材料の流動方向ＦＤに沿っている。故に、成形材料から延出部５０ａを通じて一次成型部７０に作用する抵抗力は、低減される。

さらに第一実施形態では、成形材料は、対向縁部７１の面取りされた角部７３に沿って、一次成型部７０の長手方向の側面に円滑に廻り込み得る。故に、成形材料から一次成型部７０に作用する抵抗力は、さらに低減される。

これらによって、一次成型部７０に作用する抵抗力の総和は、確実に低減される。したがって、一次成型部７０を含むマルチチップモジュール１０の金型２０への固定がさらに確実でなくても、一次成型部７０の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

また加えて第一実施形態では、キャビティ２７に充填される成形材料としての熱可塑性樹脂は、一般に熱硬化性樹脂よりも高い粘度を有している。故に、成形材料としての熱可塑性樹脂と接触する場合、一次成型部７０は、抵抗力を受けることとなる。しかし、板厚の減少する対向縁部７１の形状によって、成形材料の流動が円滑化されるので、抵抗力の増加は抑制される。このように、対向縁部７１の板厚を減少させることにより抵抗力を低減する作用は、成形材料として粘度の高い熱可塑性樹脂を用いる形態において、特に有効なのである。

さらに加えて、熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂と比較して、一般に靭性に優れる。ＧＣＵは、内燃機関の近傍に設置されるため、激しい温度変化、振動、さらに例えば小石等との衝突といった多大な使用環境ストレスを受ける。二次成型部８０を熱可塑性樹脂によって形成することによれば、このような使用環境ストレスを受けても、二次成型部８０は、破損し難くなる。したがって、ＧＣＵ１００の信頼性を飛躍的に向上させることができる。

尚、第一実施形態において、ターミナル部材６０が特許請求の範囲の「保持部材」に相当し、一次成型部７０が特許請求の範囲の「インサート部」に相当し、ＧＣＵ１００が特許請求の範囲の「グロープラグ制御装置」に相当する。

（第二実施形態）
図５〜図７に示される本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態によるＧＣＵ２００は、第一実施形態のマルチチップモジュール１０（図１（ａ）参照）に相当するマルチチップモジュール２１０を備えている。また、ＧＣＵ２００を製造する工程において用いられる金型２２０が、第一実施形態の金型２０（図２参照）とは異なっている。以下、第二実施形態によるＧＣＵ２００の製造方法について、詳細に説明する。

図７に示されるように、マルチチップモジュール２１０の一次成型部２７０は、一対の対向縁部２７１ａ，２７１ｂを有している。一対の対向縁部２７１ａ，２７１ｂは、一次成型部２７０の長手方向の両縁部である。各対向縁部２７１ａ，２７１ｂは、外縁に向かうほど、板厚の減少するテーパ形状に形成されている。各対向縁部２７１ａ，２７１ｂは、第一実施形態の対向縁部７１（図１（ｄ）参照）と実質的に同一の形状であって、一次成型部２７０の板厚方向における中心面ＣＰに対して面対称であり、且つ角部２７３ａ，２７３ｂに面取りが施されている。

図５及び図６に示されるように、マルチチップモジュール２１０のリード部材２５０は、第一実施形態の延出部５０ａ（図１（ａ）参照）に相当する延出部２５０ａを有している。各延出部２５０ａは、第一実施形態の第一延伸部分５１及び第二延伸部分５２（図１（ｂ）参照）と実施的に同一である、第一延伸部分２５１及び第二延伸部分２５２を形成している。第一延伸部分２５１は、一次成型部２７０の側面から、一次成型部２７０の板面方向に沿って延伸している部位である。第二延伸部分２５２は、リード部材２５０の屈曲により、第一延伸部分２５１と連続しつつ、一次成型部２７０の板厚方向に沿って延伸している部位である。延出部２５０ａの延出方向に沿う一対の対向側部２５２ａ，２５２ｂであって、第一延伸部分２５１から第二延伸部分２５２に亘って延伸している対向側部２５２ａ，２５２ｂは、外縁に向かうほど、板厚の減少するテーパ形状に形成されている。第一延伸部分２５１及び第二延伸部分２５２の板面方向に沿い且つ第一延伸部分２５１及び第二延伸部分２５２の板厚方向の中心を通る仮想面を中心面ＣＰ１とすると、各対向側部２５２ａ，２５２ｂは、中心面ＣＰ１に対して面対称な形状である。

図７に示されるように、第二実施形態によるＧＣＵ２００を製造する工程において用いられる金型２２０は、割型２１及び割型２２と、第一実施形態の割型２３（図２参照）に相当する割型２２３と、を備えている。割型２２３は、キャビティ２７に溶融した成形材料を充填するためのゲート２２６を有している。ゲート２２６は、割型２１に形成されたゲート２５と対向している。

以上の金型２２０を用いて、ＧＣＵ２００を製造する工程について、以下図５〜図７に基づいて詳細に説明する。尚、第一実施形態の製造方法と実質的に同一である型締め工程及び離型工程は、説明を省略する。

（設置工程）
設置工程では、一次成型部２７０の一方の対向縁部２７１ａがキャビティ２７に開口するゲート２５の開口部２５ａに対向するように、マルチチップモジュール２１０は、キャビティ２７内に設置される。このマルチチップモジュール２１０の設置により、一次成型部２７０の他方の対向縁部２７１ｂは、キャビティ２７に開口するゲート２２６の開口部２２６ａに対向する。以上により、一対の開口部２５ａ，２２６ａと個々に対向する一対の対向縁部２７１ａ，２７１ｂは、対応する開口部２５ａ，２２６ａに近接するほど板厚が減少する。

また、開口部２５ａからキャビティ２７に充填される成形材料は、ゲート２５の延伸方向に沿って開口部２５ａから離間する離間方向に流動する。故に、開口部２５ａから離間する離間方向を、成形材料の流動方向ＦＤ１とする。一方、開口部２２６ａからキャビティ２７に充填される成形材料は、ゲート２２６の延伸方向に沿って開口部２２６ａから離間する離間方向に流動する。故に、開口部２２６ａから離間する離間方向を、成形材料の流動方向ＦＤ２とする。マルチチップモジュール２１０は、一次成型部２７０の板面方向及び延出部２５０ａの幅方向がこれら流動方向ＦＤ１，ＦＤ２に沿うように、キャビティ２７内に設置される。これにより、一対の対向側部２５２ａ，２５２ｂは、対応する各開口部２５ａ，２２６ａに近接するほど板厚が減少する。

（充填工程）
充填工程では、型締め工程によって型締めされた金型２２０のキャビティ２７に、溶融された成形材料が、ゲート２５及びゲート２２６を通じて、予め設定された圧力にて充填される。ゲート２５を通じてキャビティ２７に充填された成形材料は、開口部２５ａと対向している対向縁部２７１ａに接触し、対向縁部２７１ａに沿って流動する。また、ゲート２２６を通じてキャビティ２７に充填された成形材料は、開口部２２６ａと対向している対向縁部２７１ｂに接触し、対向縁部２７１ｂに沿って流動する。そして、成形材料は、一次成型部２７０等の周囲を囲む二次成型部８０を形成する。以上の充填工程の後、離型工程を経て、ＧＣＵ２００は製造される。

ここまで説明した第二実施形態では、ゲート２５を通じてキャビティ２７に充填される成形材料は、対向縁部２７１ａによって流動を止められることなく、対向縁部２７１ａに沿って円滑に流動し得る。加えて、ゲート２２６を通じてキャビティ２７に充填される成形材料は、対向縁部２７１ｂによって流動を止められることなく、対向縁部２７１ｂに沿って円滑に流動し得る。以上により、金型２２０に互いに対向する一対のゲート２５，２２６が形成されていても、成形材料から一次成型部２７０に作用する抵抗力は、低減される。したがって、一次成型部２７０を含むマルチチップモジュール２１０を金型２２０に固定することなく、一次成型部２７０の周囲を成形材料によって覆ったＧＣＵ２００を提供することができる。

加えて第二実施形態では、ゲート２５からキャビティ２７内に充填される成形材料の流動方向ＦＤ１と、ゲート２２６からキャビティ２７内に充填される成形材料の流動方向ＦＤ２とは、互いに対向する。故に、ゲート２５から充填される成形材料が対向縁部２７１ａに作用させる抵抗力と、ゲート２２６から充填される成形材料が対向縁部２７１ｂに作用させる抵抗力とは、互いに相殺し合う。

また第二実施形態では、リード部材２５０の対向側部２５２ａ，２５２ｂは、各ゲート２５，２２６の各開口部２５ａ，２２６ａに近接するほど板厚の減少する形状である。故に、成形材料は、対向側部２５２ａ，２５２ｂによって流動を止められることなく、対向側部２５２ａ，２５２ｂに沿って円滑に流動し得る。以上により、リード部材２５０を通じて成形材料から一次成型部２７０に作用する抵抗力は、低減される。

これらによって、一次成型部２７０に作用する抵抗力の総和は、確実に低減される。したがって、一次成型部２７０を含むマルチチップモジュール２１０の金型２２０への固定がさらに確実でなくても、一次成型部２７０の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

尚、第二実施形態において、一次成型部２７０が特許請求の範囲の「インサート部」に相当し、ＧＣＵ２００が特許請求の範囲の「グロープラグ制御装置」に相当する。

（第三実施形態）
図８〜図１０に示される本発明の第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。第三実施形態によるＧＣＵ３００は、第二実施形態のマルチチップモジュール２１０（図５参照）に相当する、マルチチップモジュール３１０を備えている。以下、第三実施形態によるＧＣＵ３００について、詳細に説明する。

マルチチップモジュール３１０の一次成型部３７０は、一対の対向縁部３７１ａ，３７１ｂを有している。一対の対向縁部３７１ａ，３７１ｂは、一次成型部３７０の長手方向の両縁部である。各対向縁部３７１ａ，３７１ｂは、外縁に向かうほど、板厚の減少するテーパ形状に形成されている。各対向縁部３７１ａ，３７１ｂの各先端部分３７２ａ，３７２ｂは、一次成型部３７０の中心面ＣＰよりもターミナル部材６０側にずれて位置している。また、各対向縁部３７１ａ，３７１ｂの角部３７３ａ，３７３ｂには、面取りが施されている。

マルチチップモジュール３１０のリード部材３５０は、第二実施形態の延出部２５０ａ（図５参照）に相当する延出部３５０ａを有している。延出部３５０ａの延出方向と直交する断面の形状は、台形形状である。延出部３５０ａの第一延伸部分３５１の幅は、ターミナル部材６０から離間するに従って狭くなっている。延出部３５０ａの第二延伸部分３５２の幅は、一次成型部３７０から離間するほど狭くなっている。以上により、延出部３５０ａの一対の対向側部３５２ａ，３５２ｂは、外縁に向かうほど、板厚が減少している。

ここまで説明した第三実施形態のように、各対向縁部３７１ａ，３７１ｂの各先端部分３７２ａ，３７２ｂが中心面ＣＰに対してずれて位置していても、成形材料は、各対向縁部３７１ａ，３７１ｂに沿って円滑に流動し得る。故に、成形材料は、対向縁部３７１ａ，３７１ｂによって流動を止められることはない。以上により、成形材料から一次成型部３７０に作用する抵抗力は、低減される。したがって、一次成型部３７０を含むマルチチップモジュール３１０を金型２２０に固定することなく、一次成型部３７０の周囲を成形材料によって覆ったＧＣＵ３００を提供することができる。

加えて第三実施形態では、各先端部分３７２ａ，３７２ｂが、中心面ＣＰよりもターミナル部材６０側にずれて位置している。故に、各対向縁部３７１ａ，３７１ｂに沿って流動する成形材料は、板厚方向においてターミナル部材６０側に向かう抵抗力ＲＦを一次成型部３７０に作用させる。これにより、一次成型部３７０から延出する延出部３５０ａは、ターミナル部材６０に向けて押し付けられる。

また、延出部３５０ａの第一延伸部分３５１に沿って流動する成形材料は、ターミナル部材６０側に向かう抵抗力ＲＦ１１をリード部材３５０に作用させる。この抵抗力ＲＦ１１によって、延出部３５０ａは、ターミナル部材６０に向けて押し付けられる。また、延出部３５０ａの第二延伸部分３５２に成形材料から作用する抵抗力ＲＦ１２は、一次成型部３７０の長手方向に二列で並ぶ延出部３５０ａの配置によって、互いに相殺し合う。故に、延出部３５０ａのターミナル部材６０への保持は、第二延伸部分３５２に作用する抵抗力ＲＦ１２によっては妨げられない。

これらの抵抗力ＲＦ及び抵抗力ＲＦ１１によって押し付けられた延出部３５０ａは、ターミナル部材６０に確実に保持され得る。したがって、ターミナル部材６０を割型２２に固定することによれば、マルチチップモジュール３１０の金型２２０への固定が確実でなくても、一次成型部３７０の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

尚、第三実施形態において、一次成型部３７０が特許請求の範囲の「インサート部」に相当し、ＧＣＵ３００が特許請求の範囲の「グロープラグ制御装置」に相当する。

（第四実施形態）
図１１及び図１２に示される本発明の第四実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第四実施形態によるＧＣＵ４００では、一部のターミナル部材４６０の形状が第一実施形態のターミナル部材６０（図１（ｂ）参照）と異なっている。以下、第四実施形態によるＧＣＵ４００について、詳細に説明する。

図１１に示されるように、一対のターミナル部材４６０は、一次成型部７０の長手方向に沿って並ぶ複数のターミナル部材の一部である。一対のターミナル部材４６０は、複数のターミナル部材のうちで、対向縁部７１から最も離間して位置している。各ターミナル部材４６０は、保持部６１及び電気接続部６５に加えて、規制部４６３を有している。

規制部４６３は、ターミナル部材４６０において、保持部６１及び電気接続部６５間から分岐している。規制部４６３は、一次成型部７０の長手方向に沿って対向縁部７１から離間する方向に一旦延伸している。規制部４６３は、中間部分で一次成型部７０の板厚方向に沿って曲がっている。一次成型部７０の長手方向において対向縁部７１と反対側に位置する当接縁部４７６に向かって、規制部４６３の先端部分は延伸している。規制部４６３は、先端部分を当接縁部４７６に当接させることにより、対向縁部７１から当接縁部４７６に向かう方向への一次成型部７０の移動を規制する。

ここまで説明した第四実施形態の充填工程において、ゲート２５を通じてキャビティ２７に充填された成形材料は、開口部２５ａと対向している対向縁部７１に接触し、対向縁部７１に沿って流動する。このとき、成形材料からの抵抗力の作用によって、開口部２５ａから離間する離間方向であって、対向縁部７１から当接縁部４７６に向かう方向に、一次成型部７０は移動しようとする。しかし、一次成型部７０は、割型２２に固定されたターミナル部材４６０の有する規制部４６３によって、離間方向への移動を規制される。故に、金型２０への一次成型部７０の固定が確実になされなくても、一次成型部７０の周囲は、成形材料によって確実に覆われる。

尚、第四実施形態において、ターミナル部材４６０が特許請求の範囲の「保持部材」に相当し、ＧＣＵ４００が特許請求の範囲の「グロープラグ制御装置」に相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態において、対向縁部の有する一対の傾斜面は、共に長手方向に対する板厚方向の変化率が一定であった。しかし、傾斜面の傾斜の変化率は、一定でなくてもよい。例えば、長手方向に対する板厚方向の変化率は、対向縁部の外縁に向かうに従って大きくなっていてもよい。又は、長手方向に対する板厚方向の変化率は、対向縁部の外縁に向かうに従って小さくなっていてもよい。

上記第一実施形態等において、対向縁部の先端部分は、一次成型部の仮想の中心面上に位置していた。また、上記第三実施形態において、対向縁部の先端部分は、仮想の中心面に対して、ターミナル部材側にずれて位置していた。しかし、対向縁部の位置は、仮想の中心面に対して、ターミナル部材とは反対側にずれて位置していてもよい。

上記実施形態において、一次成型部の板面方向は、キャビティ内を流動する成形材料の流動方向に沿っていた。また、リード部材の延出部の幅方向は、キャビティ内を流動する成形材料の流動方向に沿っていた。しかし、これら板面方向及び幅方向は、成形材料の流動方向に沿っていなくてもよい。

上記実施形態において、一次成型部は、熱硬化性樹脂によって形成されていた。また、二次成型部は、熱可塑性樹脂によって形成されていた。しかし、例えば一次成型部が、熱可塑性樹脂によって形成されていてもよい。又は、二次成型部が、熱硬化性樹脂によって形成されていてもよい。さらに、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂として上記実施形態で例示したもの以外の樹脂材料が、一次成型部及び二次成型部の成形材料として、適宜用いられてもよい。

ＲＦ，ＲＦ１１，ＲＦ１２ 抵抗力
ＦＤ，ＦＤ１，ＦＤ２ 流動方向
ＣＰ 一次成型部の仮想中心面
ＣＰ１ 延出部の仮想中心面
１０，２１０，３１０ マルチチップモジュール
２０，２２０ 金型
２１，２２，２３，２２３ 割型
２５，２２６ ゲート
２５ａ，２２６ａ 開口部
２７ キャビティ
４０ 制御部
４１ 制御ＩＣ
４２ パワーＩＣ
５０，２５０，３５０ リード部材
５０ａ，２５０ａ，３５０ａ 延出部
５１，２５１，３５１ 第一延伸部
５２，２５２，３５２ 第二延伸部
２５２ａ，２５２ｂ，３５２ａ，３５２ｂ 対向側部
６０，４６０ ターミナル部材（保持部材）
６１ 保持部
４６３ 規制部
６５ 電気接続部
７０，２７０，３７０ 一次成型部（インサート部）
７１，２７１ａ，２７１ｂ，３７１ａ，３７１ｂ 対向縁部
７２，３７２ａ，３７２ｂ 先端部分
７３，２７３ａ，２７３ｂ，３７３ａ，３７３ｂ 角部
７４ 傾斜面
７５ 本体部
４７６ 当接縁部
８０ 二次成型部
８１ コネクタ部
８１ａ 嵌合空間
８２ 係止爪
１００，２００，３００，４００ ＧＣＵ（グロープラグ制御装置）

Claims (10)

1. 金型内のキャビティにゲートを通じて充填される成形材料によって周囲を覆われた板状のインサート部と、前記インサート部に収容され、グロープラグと接続されることにより前記グロープラグの発熱を制御する制御部と、を備えるグロープラグ制御装置であって、
   前記インサート部において前記キャビティに開口する前記ゲートの開口部と対向する対向縁部は、前記開口部に近接するほど板厚の減少する形状であることを特徴とするグロープラグ制御装置。
2. 前記対向縁部は、前記インサート部の板面方向に沿う仮想平面に対して面対称な一対の傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ制御装置。
3. 前記インサート部の内部にて前記制御部と接続され、当該インサート部の外部に延出するリード部材と、
   前記キャビティ内において前記リード部材を保持する保持部材と、をさらに備え、
   前記対向縁部の先端部分は、前記インサート部の板面方向に沿い且つ当該インサート部の板厚方向の中心を通る仮想中心面よりも、前記保持部材側にずれて位置することを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ制御装置。
4. 前記対向縁部は、前記成形材料としての熱可塑性樹脂と接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のグロープラグ制御装置。
5. 前記インサート部の内部にて前記制御部と接続され、当該インサート部の外部に延出する帯板状のリード部材、をさらに備え、
   前記リード部材の幅方向は、前記開口部から離間する離間方向に沿うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のグロープラグ制御装置。
6. 前記リード部材の幅方向に向かい合う一対の側部のうち、前記離間方向と対向する一方の対向側部は、前記開口部に近接するほど板厚の減少する形状であることを特徴とする請求項５に記載のグロープラグ制御装置。
7. 前記離間方向への前記インサート部の移動を規制する規制部を有し、前記キャビティ内において前記リード部材を保持する保持部材、をさらに備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のグロープラグ制御装置。
8. 前記金型に対向するように形成された一対の前記ゲートを通じて充填される前記成形材料によって周囲を覆われた前記インサート部を備えるグロープラグ制御装置であって、
   前記キャビティに開口する前記一対のゲートの各開口部と個々に対向する一対の前記対向縁部は、対応する前記開口部に近接するほど板厚の減少する形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のグロープラグ制御装置。
9. 金型内のキャビティにゲートを通じて充填される成形材料によって周囲を覆われた板状のインサート部と、前記インサート部に収容され、グロープラグと接続されることにより前記グロープラグの発熱を制御する制御部と、を備えるグロープラグ制御装置の製造方法であって、
   前記インサート部において板厚の減少する形状である対向縁部が、前記キャビティに開口する前記ゲートの開口部に対向するように、前記インサート部を前記キャビティ内に設置する設置工程と、
   前記設置工程において、前記インサート部の設置された前記キャビティ内に、前記ゲートを通じて溶融された前記成形材料を充填する充填工程と、
   を含むことを特徴とするグロープラグ制御装置の製造方法。
10. 前記設置工程では、前記開口部から離間する離間方向に前記インサート部の板面方向が沿うように、当該インサート部を設置することを特徴とする請求項９に記載のグロープラグ制御装置の製造方法。

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